自动化立体仓库升级改造案例解析

　　本文介绍了淮南矿业集团针对田集自动化立体仓库存在的问题，对硬件和软件分别进行大修和升级改造的过程，并分析了取得的效果。 　　自动化立体仓库、升级改造 　　淮南矿业集团（以下简称“淮矿”）田集自动化立体仓库建于本世纪初，经过近十年的使用，机械部分磨损严重。另外，随着公司生产的发展，仓库的吞吐量已经满足不了实际需要。同时，原有的仓库管理系统的自动化程度不高，限制了公司管理水平的提升。经过深入研究，淮矿针对自动化立体仓库现存的问题，对硬件和软件分别进行了大修和升级改造，提高了系统的自动化水平，同时降低了工人的劳动强度。 　　自动化立体仓库系统主要技术参数 　　田集自动化立体仓库系统是淮矿建成的第一个自动化立体仓库，主要用来存储企业生产和设备维护中使用的标准件以及一些矿山机械备件。其主要技术参数为： 　　1. 货架：组合横梁式，共10排，其中8排用于存放小托盘，2排存放大托盘。 　　2. 输送系统：10台单入单出巷道输送机，每个巷道都是2台。 　　3. 堆垛机：直道单立柱堆垛机5台，其中4台设计载荷为500kg,1台设计载荷1000kg。 　　4. 库位数：共计8×84×11＋2×46×9＝8220个。 　　5. 电气控制元器件：采用进口西门子控制模块和输入输出模块、倍加福光电开关、SEW电机。 　　6. 控制方式：堆垛机和输送系统独立控制，使用485串口通讯和红外通讯，通过监控服务器调度堆垛机和输送设备。 　　7. 工作方式：堆垛机分维修、手动、单机半自动、联机全自动4种工作方式。输送设备分手动和联网全自动2种工作方式。在同一时间点，各台堆垛机和输送设备都可以分别使用不同的工作方式，即系统不要求要么全部自动，要么全部手动，允许1台手动，1台单机自动，1台联机自动。 　　系统状态分析及存在的问题 　　1.机械、电气方面的问题 　　该系统运动部件磨损严重，如货叉、主动轮等。造成设备运行时晃动过大，系统经常报警，严重影响使用效率。 　　2.仓库管理软件方面的问题 　　（1）立体库管理系统的出入库管理包括常规出入库和寄售出入库。前者已通过同企业物资管理系统接口来接收出入库单据，后者则是物资管理系统和立体库管理系统分别制单，操作人员劳动强度增大了，也容易出现两边录入不一致的错误。 　　（2）立体库拣选出库作业指令不支持批量下发，必须等待堆垛机开始执行一条拣选出库作业指令时，才能下发另一条同巷道内的拣选出库作业指令。这就需要一名专门的操作人员始终待在电脑边上，一个接着一个地下达拣选出库任务，不仅加大了操作人员的工作量，同时也降低了整套系统的效率。 　　（3）立体库管理系统没有输入和显示物品“件装量”的功能。出库时，仓库保管员经常要用计算器计算应该拿取多少件。企业物资管理系统里也没有“件装量”的信息。 　　（4）在一条出库作业指令完成后而整张单据还未处理完成前，不能修改实际出库数量。操作过程中，经常需要调整实际出库数量（为了满足整包装出库）。 　　（5）原系统只能对仓储物资的正向流程实现部分跟踪管理，管理所需的一部分正向流程信息却不具备。而仓储物资的反向流程管理则完全不具备。 　　系统改进方案 　　根据自动化立体仓库存在的问题，经过深入了解、研究，淮矿对整个系统软、硬件进行了升级改进，达到了以下效果。 　　1.机械、电气方面 　　经过对立体库主要设备的维修、保养，至少可以再正常使用5年以上。 　　2.仓库管理软件方面 　　（1）立体库管理系统已能自动接收企业物资管理系统下发的寄售物资出入库单据，因此立体库操作人员就不再需要输入单据，全部从物资管理系统中直接自动读取过来。这样既能有效提高单据的准确率，更能提高出入库操作效率，减少出入库作业的等待时间。 　　（2）修改立体库监控调度程序，允许1台堆垛机同时接收多条拣选出库作业指令，系统自动判定在拣选托盘已出库但未回库的情况下，下一个拣选出库作业指令自动暂停。等待上一个托盘回库后，立即自动执行下一个拣选出库作业。等待期间，如果发生新托盘的入库作业，则立即自动执行入库作业。这样一来，仓库保管员就可以一次全部下发所有的出库作业指令给控制系统，腾出更多时间去进行物品核对操作。立体库监控调度系统修改前、后的监控界面分别见图1、图2。 　　（3）在系统入库的时候，允许输入入库物资的“件装量”信息。入库完成后，系统将“件装量”信息带入库存表中，方便以后盘点和出库。以后出库安排库位时，保管员能看到即将出库的托盘上每件物品的“件装量”和出库件数，无需手工单独记录或人脑记忆“件装量”。而且系统支持相同物资编号但不同供应商的“件装量”不同。系统会自动记忆之前输入的“件装量”，下次入库时，系统会自动带出最近一次输入的“件装量”，避免重复输入。修改前、后入库单输入界面见图3、图4。 　　（4）出库作业指令操作界面增加取消完成按钮。出库作业完成后，如果操作人员需要修改实际取用的物品数量，则先取消完成该出库作业指令，然后再双击修改。而且在修改操作界面上，可以方便地选择是否整件出库，避免保管员用计算器计算整件出库时对应的基本单位出库数量。修改前、后的出库操作界面见图5、图6。 　　（5）通过系统的升级，实现了仓储物资正反向物流的全程无缝管理，达到了集团在管理自动化和智能化方面的要求。 　　改进后取得的效果 　　通过对田集立体库仓储系统进行改进，淮矿不仅做到了资产的保值、增值，更提升了整个仓储管理水平。具体表现如下： 　　1.通过对立体库仓储系统硬件（堆垛机、输送机等）的大修，改善了运行状态，延长了系统的生命周期。 　　2.通过对仓库管理软件的升级，提升了系统的自动化程度，降低了操作人员的工作量，提高了单据处理效率，同时也提高了立体库的吞吐量。在原操作人员由3人减少为2人的情况下，仓库日均货物处理量提高了近1倍；同时，实现了库内物资的物流正反向跟踪管理，提升了管理信息化和智能化水平，满足了企业快速、稳定发展的要求。